3.22 Un recipiente rígido contiene 1 kg de aire a 20 oC y 1 bar. Agregando calor la presión del aire se duplica. Calcule el trabajo hecho por y sob...

Para calcular o trabalho feito por e sobre o sistema, podemos usar a fórmula: Trabalho (W) = -P * ΔV Onde P é a pressão e ΔV é a variação de volume. Dado que a pressão inicial (P1) é de 1 bar e a pressão final (P2) é de 2 bar, podemos calcular a variação de pressão (ΔP): ΔP = P2 - P1 ΔP = 2 - 1 ΔP = 1 bar Sabendo que 1 bar é igual a 100.000 N/m², podemos converter a pressão para N/m²: ΔP = 1 bar * 100.000 N/m²/bar ΔP = 100.000 N/m² Agora, precisamos calcular a variação de volume (ΔV). Para isso, podemos usar a fórmula: ΔV = M * R * ΔT / P Onde M é a massa, R é a constante dos gases e ΔT é a variação de temperatura. Dado que a massa (M) é de 1 kg, a constante dos gases (R) para o ar é de 0,287 kJ/kg*K e a variação de temperatura (ΔT) é de 20 °C, podemos converter a temperatura para Kelvin: T1 = 20 °C + 273,15 T1 = 293,15 K Agora, podemos calcular a variação de volume (ΔV): ΔV = 1 kg * 0,287 kJ/kg*K * 293,15 K / 100.000 N/m² ΔV = 0,084 m³ Finalmente, podemos calcular o trabalho (W): W = -P * ΔV W = -100.000 N/m² * 0,084 m³ W = -8.400 Nm = -8,4 kJ Portanto, o trabalho feito por e sobre o sistema é de -8,4 kJ.